提升我国物联网操作系统自主可控水平的研究

中国物联网操作系统相比国外有一定后发差距,但整体产业基础良好、市场前景广阔,有望在同期竞争中加快追赶,打造出具有国际竞争力的操作系统。同时,在深化发展的进程中,我国自主操作系统也面临技术积累不足、用户基础薄弱和企业间生态壁垒等挑战。建议充分发挥政府与市场的双重合力,着力提升技术实力,培育国内市场和促进生态互通,助力自主操作系统快速成长壮大。

开源低端设备物联网操作系统研究

首先介绍了开源物联网操作系统的各个方面,其中,资源受限(例如有限内存、计算能力、功耗)成为了通用操作系统(一般为各种计算设备设计开发)运行的巨大问题;然后,归纳出低端Io T设备的物联网操作系统需要满足的各种需求,研究了为资源受限的物联网环境提供的各类典型操作系统,每种物联网操作系统支持的硬件平台,提供的应用程序的软件开发工具,以及每个物联网操作系统为了连网通信实现的各类物联网协议,并对识别出三种类型物联网操作系统;最后,对全文进行了总结。

3种物联网操作系统分析与比较

阐述物联网操作系统的起源和发展历程,总结了物联网操作系统的5大技术特征。笔者对3种物联网操作系统Huawei LiteOS、Amazon FreeRTOS和RT-Thread进行实际使用和评测,并就功能指标进行比较。通过评测和比较得出,3种物联网操作系统具备物联网系统开发所需要的基本功能,可以满足多数物联网边缘节点项目开发需求,相对Huawei LiteOS和RT-Thread,Amazon FreeRTOS无论在功能上、产品成熟度和支持硬件架构上都有相当的优势。最后展望了物联网操作系统在边缘计算和物联网安全方面的最新发展,并指出物联网操作系统的成长生态建设是关键因素。

腾讯物联网操作系统的AT通信模组框架设计

随着物联网的快速发展,嵌入式物联网终端联网需求越来越多,其中无线通信模组是物联网设备最主要的通信硬件。为了屏蔽网络接入方式的复杂操作,各个通信模组厂家都采用了AT指令的方案来封装通信模组的核心能力,方便终端厂家和用户调用。然而,随着AT通信模组厂家百花齐放的发展,各厂家的AT指令日益多样化,通信模组也从2G、WiFi发展到NBIoT、4G Cat1、5G、LoRa等,MCU与通信模组的交互逻辑也日趋复杂。针对这些问题,本文设计了基于腾讯物联网操作系统TencentOS Tiny的AT通信模组框架,可屏蔽MCU与通信模组的复杂交互逻辑、提供通用统一网络API,更换模组只需要基于通信模组生态库替换驱动即可,无需修改上层应用程序,有效降低了物联网终端应用开发的时间成本。

基于线性时态逻辑的物联网操作系统安全性设计

根据物联网操作系统安全性设计的需求,同时结合在经典线性时态逻辑、逻辑程序设计、形式化模型检测理论方面的研究与工程实践探索,提出了一种应用于物联网操作系统安全性设计的方法论,并进行了工程原型验证。实践证明该方法的效果符合预期,不仅适合物联网操作系统的安全性设计,也可以进一步推广到其他安全性要求较高的软件产品设计领域。

浅议物联网操作系统特征和定位

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是IOT(Internet Of Things)。由此,顾名思义,"物联网就是物物相连的互联网"。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网与互联网的不同在于,互联网关注的是"人与人"之间的信息交换和共享,而物联网则进一步扩展,实现"物与物"、"人与物"之间的信息交换和共享。

物联网操作系统研究与思考

探讨了为什么需要物联网操作系统,物联网操作系统的内涵与外延,物联网操作系统的现状,及发展建议。

物联网操作系统的研究与实践

物联网相关的系统技术是当前的一个热点,既有基于云计算的物联网平台技术,也有物联网设备采用的操作系统技术,还有边缘计算所用到的系统软件技术等。本文首先阐述了在物联网场景中所需要的系统软件,并回顾了物联网设备常用的操作系统,然后提出了本文对于物联网操作系统的定义,它是特指在物联网设备的使用场景中,能够将各种物联网设备集合起来发挥作用、管理此场景中软硬件资源的系统软件。最后介绍了一个工业界实践中的物联网操作系统—指令集智能操作系统。

基于物联网RT-thread智能家居报警系统的设计与实现

本文主要介绍了智能家居数字化的安全问题,传统的智能家居不能满足人们的需求。利用传感器把数据传输到STM32F103C8T6单片机上测试物联网操作系统的时间仅4.26us,同时实时操作系统具有对象化的设备框架模型,对驱动手柄进行基础的硬件的存取。本文以ARM Cortex-M3为内核的控制芯片,具有丰富的接口和超高的稳定性。通过ESP8266无线和电力载波传输构成物联网,将采集到多路传感器数据,提早发现存在的安全问题,并将警示信息发送给用户。用户通过手机查看实时情况,可以避免安全隐患的发生,保证财产的安全。

国产嵌入式操作系统发展思考

文章阐述了国产嵌入式操作系统发展的现状,重点介绍了国产物联网操作系统、开源嵌入式操作系统和功能安全的国产操作系统。笔者展望了嵌入式操作系统在功能安全、轻量级容器技术和内核技术方面的发展趋势,预测嵌入式操作系统和物联网操作系统将向大型复杂和可配置、更小更安全和硬化两个方向发展,以适应AIoT时代计算架构和应用软件平台发展的新需求。

基于MSP432的AliOS Things操作系统移植

物联网中含有大量的低成本、低功耗并具有组网功能的嵌入式设备。物联网操作系统可比传统操作系统更好地适配此类设备。AliOS Things作为近年来新型的物联网操作系统,集成了多种面向物联网领域的组件和功能。采用Cortex-M内核的MSP432系列微控制器具有高性能和超低功耗的优点。以MSP432P401R微控制器为例的AliOS Things操作系统移植方法与过程,可广泛应用于物联网的终端设备,具有一定的参考价值。

浅谈物联网关键技术的发展与应用

该文主要阐述国内外物联网相关技术发展与应用的情况;然后分析了物联网的关键技术;最后总结现阶段物联网发展的特征。

西门子为Glitre Energi Nett建设支持电力物联网应用的数字化变电站

西门子将携手挪威配电系统运营商Glitre Energi Nett建设一座数字化变电站,在电网中针对物联网(IoT)分析和应用进行试点。Siprotec保护和控制装置及Sicam自动化装置已经具备物联网接入功能,将通过开放式标准通信协议OPC UA的PubSub模式连接到西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere。Siprotec仪表板云应用将使以前不可访问的数据完全可用,并且首次在无需进行任何工程投入的情况下助力实现电网数据的云端处理。

基于RED-MOS平台的综合管控系统的研发及应用

详细介绍了华夏天信智慧矿山操作系统RED-MOS平台。对物联网操作系统平台的国内外现状进行分析,阐述了综合管控系统的总体架构,然后对设备物联网平台、数据融合与大数据分析、低码编辑平台等RED-MOS平台的核心关键技术进行了详细的剖析,最后介绍了基于RED-MOS平台的寺河煤矿综合管控系统。该系统是一个矿山专用的一站式开发编辑平台,减少了委托开发成本和系统运维成本,对推动和促进我国煤矿的智能化建设进程具有长远的意义。

西门子新一代过程控制系统全球首个应用落地中国

西门子过程控制系统SIMATIC PCS neo将助力中国打造数字化污水处理厂示范项目西门子面向未来的新一代过程控制系统——SIMATIC PCS neo的全球首个应用落地中国。西门子将为在成都新建的三道堰第二污水处理厂项目提供包括SIMATIC PCS neo过程控制系统、基于云的开放式物联网操作系统MindSphere和ET 200SP HA在内的软硬件解决方案。

CMSIS标准研究

由于物联网应用的跨平台特性,使得编写移植嵌入式软件变得很困难,主流硬件平台供应商都开始寻求解决方案,由ARM公司牵头制定了CMSIS标准,用于解决基于Cortex-M处理器系列的微控制器平台软件的可移植性和可复用性问题。对CMSIS标准的特性进行了详述,以CMSIS 4.5.0版本标准为例,对其各个组件进行了详细的研究,探讨了CMSIS-RTOS API接口标准在物联网领域的适用性,并列举了典型的遵循该标准的开源物联网操作系统产品对其进行佐证。

浅谈华为的双循环战略与鸿蒙生态体系建设

0引言2021年6月2日晚,华为重磅发布HarmonyOS 2.0。这意味着,耗时10年、有4000多名研发人员参与的物联网操作系统进入市场,正式开启鸿蒙系统的市场应用时代。对于鸿蒙未来的生态体系建设,华为提出将鸿蒙系统的核心基础架构捐赠给“开放原子开源基金会”,各个厂家都可根据不同的应用场景开发产品,安卓用户也可无缝过渡到鸿蒙系统。然而,这样一个国产开源操作系统,在舆论界掀起了轩然大波。舆论过后,人们开始了理性与科学的思考,一面是华为鸿蒙系统的高调推出,另一面是众多手机强势企业的集体观望,足以表明,鸿蒙未来的生态体系建设面临极大考验。

基于IPv6的配电物联网通信单元设计

国家电网有限公司2019年提出"三型两网、世界一流"战略目标,但是当前台区仅具备配电变压器附近各类电气设备监测功能,从配电变压器出线到用户之间的低压配电网仍然缺乏智能监测管控手段,用户用能信息感知不及时。同时在网络部署结构上无法支撑综合能源服务、数据运营等新业态发展。因此,在配电台区侧提出一种配电物联网通信单元技术方案,基于轻量级物联网操作系统、IPv6高速载波芯片、即插即用组网等技术,研发物联网通信单元,解决低压电力设备通信协议不一致、无统一的IP地址、调试运维困难等问题。最后在某配电室开展试点应用,全面验证了方案及设备的可行性,结果表明物联网通信单元在设备在线率、数据采集成功率方面均具备批量应用能力。

智慧露天矿山底层平台构建

指出了目前我国智慧露天矿山建设中存在的主要问题,即系统独立、人工管控为主、灾害监测被动执行和缺乏智能分析。归纳了智慧露天矿山内涵,认为智慧露天矿山是一个万物互联、平台融合、智慧驱动的大系统。提出了基于工业物联网云操作系统的智慧露天矿山底层平台:①实时数据由高级可编程适配器通过Modbus/OPC/PPI/MPI等工业协议获得,离线数据按现场工作需要进行手工录入,数据接入露天矿山企业现有企业资源计划或制造执行系统,实现外部数据无缝连接。②以工业物联网云操作系统MixIOT为平台,按照数据不同来源,建立栅格数据库、离线数据库、统计数据库、报表数据库等,实现露天矿山各类数据路由、交换、存储,同时通过工业数据分析服务系统对露天矿山生产设备运行进行分析。分析了实现智慧露天矿山底层平台所依托的三大关键技术,即数据获取技术、数据分析服务技术和应用展示技术。

地下基础设施监测设备架构设计与工程实现

针对地下基础设施复杂环境中的多源异构传感器信息获取的问题,该文基于Real Time-Thread物联网操作系统,设计了总线式数据获取、传输、处理和上报的信息处理框架。通过设计传感器插入主动监测与识别机制、传感器运行调度与数据采集机制,以及不同形式传感器信息编码等手段,实现了设备随应用场景需要即插即用、不同原理传感器数据结构化、多传感器同时在线调度和较强的地下复杂环境适应性的能力。环境试验和地铁现场示范性部署表明,该文设计的面向地下基础设施一体化监测终端具有良好的指标拓展性能、可靠的现场运行能力和稳定的传感器数据采集及上报能力。